.緒論1.1題目南京某商業(yè)廣場暖通空調(diào)工程設(shè)計1.2設(shè)計目的（1）使所學(xué)知識得到系統(tǒng)化的鞏固提高（2）熟悉相關(guān)規(guī)范和技術(shù)措施（3）提高計算機繪圖能力（4）總結(jié)大學(xué)四年來所學(xué)的知識1.3設(shè)計原始資料1.3.1工程概況該建筑為南京市某商業(yè)廣場，建筑面積為27974.82,空調(diào)面積約為21351.74。建筑物總高度為85m,1-3層高4.5m,4-20層高3.8m。本空調(diào)設(shè)計為1-20層，1層含有商業(yè)區(qū)、咖啡廳、辦公大堂、變電所、消防控制室，2-3層含有商業(yè)區(qū)（大件家具）,4層含有辦公室、物業(yè)用房，5-20層為辦公室。1.3.2建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其熱工性能該建筑物主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)作法：=1\*GB3①外墻：混凝土加氣混凝土280（087001），材質(zhì)由外到內(nèi)為外粉刷20mm、鋼筋混凝土250030mm、加氣混凝土泡沫混凝土700150mm、混凝土板、噴白漿100mm。=2\*GB3②內(nèi)墻：磚墻（001001），材質(zhì)由外到內(nèi)為水泥砂漿20mm、磚墻240mm、水泥砂20mm。=3\*GB3③外門：木（塑料）框雙層玻璃門，材質(zhì)由外到內(nèi)為平板玻璃6mm、熱流水平（垂直）10mm、平板玻璃6mm。=4\*GB3④外窗、玻璃幕墻：斷熱鋁合金低輻射中空玻璃。=5\*GB3⑤內(nèi)門：木（塑料）框單層實體門，松木云杉熱流方向順木紋20mm。建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)及其熱工性能如表1-1所示。表1-1維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工特性參數(shù)圍護(hù)類型[名稱]傳熱系數(shù)(w/㎡.℃)(夏/冬)外墻【混凝土加氣混凝土280】0.71/0.71玻璃幕墻【斷熱鋁合金低輻射中空玻璃】2.77/2.85外窗【斷熱鋁合金低輻射中空玻璃】2.77/2.85內(nèi)墻【磚墻(001001)】1.76/1.76外門【木（塑料）框雙層玻璃門】2.5/2.57內(nèi)門【木框單層實體門】3.35/3.35·1.3.3室外氣象參數(shù)南京市室外氣象參數(shù)如表1-2所示表1-2南京市室外氣象參數(shù)基本參數(shù)國家省份城市經(jīng)度(°E)緯度(°N)中國江蘇省南京118.832夏季參數(shù)夏季大氣壓(Pa)室外空調(diào)計算日平均溫度(℃)室外空調(diào)計算干球溫度(℃)室外空調(diào)計算濕球溫度(℃)室外平均風(fēng)速(m/s)10043031.234.828.12.4冬季參數(shù)冬季大氣壓室外空調(diào)計算干球溫度（℃）通風(fēng)室外計算干球溫度（℃）室外供暖計算干球溫度（℃）室外平均風(fēng)速（m/s）100250-4.12.4-1.82.41.3.4室內(nèi)設(shè)計參數(shù)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)如表1-3所示表1-3室內(nèi)設(shè)計參數(shù)夏季室內(nèi)設(shè)計溫度（℃）夏季室內(nèi)設(shè)計相對濕度（％）冬季室內(nèi)設(shè)計溫度（℃）冬季室內(nèi)設(shè)計相對濕度（％）商業(yè)區(qū)26601840咖啡廳26601840辦公大堂26602040辦公室26602040物業(yè)用房266020402.空調(diào)負(fù)荷計算2.1夏季冷負(fù)荷計算2.1.1夏季冷負(fù)荷的組成2.1.2夏季冷負(fù)荷計算方法本工程采用鴻業(yè)負(fù)荷計算軟件8.0（諧波法）來計算空調(diào)區(qū)夏季冷負(fù)荷。以辦公室5001為例，計算夏季冷負(fù)荷1）外墻和屋面?zhèn)鳠崂湄?fù)荷計算公式外墻或屋面?zhèn)鳠嵝纬傻挠嬎銜r刻冷負(fù)荷Qτ(W)，按下式計算：公式2-1式中： F-計算面積，㎡；τ-計算時刻，點鐘；△tτ-ξ -作用時刻下，通過外墻或屋面的冷負(fù)荷計算溫差，℃。計算結(jié)果見表2-1時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00總冷負(fù)荷（w)81777471686768707378838898南外墻傳熱系數(shù)W/(㎡·K)0.71面積（㎡）13.56負(fù)荷溫差℃8.48.17.77.47.177.17.37.68.18.69.29.7表2-1南外墻逐時冷負(fù)荷2）外窗冷負(fù)荷外窗溫差傳熱冷負(fù)荷通過外窗溫差傳熱形成的計算時刻冷負(fù)荷Qτ按下式計算： 公式STYLEREF1\s2–2式中：Δtτ—計算時刻下的負(fù)荷溫差，℃；K—傳熱系數(shù)；a—窗框修正系數(shù)。計算結(jié)果見下表2-2時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00溫差傳熱負(fù)荷（w)98115131146161174182185181179169155140南外窗傳熱系數(shù)W/(㎡·K)3.01面積（㎡）11.52負(fù)荷溫差℃44.85.466.77.27.57.67.47.476.45.8窗框修正系數(shù)0.7表2-2南外窗溫差傳熱冷負(fù)荷（2）外窗太陽輻射冷負(fù)荷當(dāng)外窗只有內(nèi)遮陽設(shè)施時公式2-3式中：Xz—內(nèi)遮陽系數(shù)；Xg-窗的構(gòu)造修正系數(shù)Jnτ—計算時刻下，透過有內(nèi)遮陽設(shè)施玻璃太陽輻射的冷負(fù)荷強度,W/㎡。計算結(jié)果見表2-3表2-3南外墻太陽輻射逐時冷負(fù)荷時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00F11.52南外窗Xg0.8Xz0.6Jn87.5116.8155.3200.4235.8250.7241.2213.6162.2144.3120.889.772.2輻射冷負(fù)荷48464685911081304138613341181897798668496399西玻璃幕墻的逐時冷負(fù)荷計算方法如南外窗，可得冷負(fù)荷為1251w.3）內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱冷負(fù)荷 通過空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負(fù)荷，按下式計算： 公式STYLEREF1\s2–4式中：Q—穩(wěn)態(tài)冷負(fù)荷，下同，W；tn—夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算溫度，℃；Δtls—鄰室溫升，可根據(jù)鄰室散熱強度采用，℃。本房間采用公式2-4計算北內(nèi)墻的傳熱冷負(fù)荷，計算結(jié)果見表2-4表2-4內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱冷負(fù)荷8:00-20:00內(nèi)墻（北）內(nèi)門（北）內(nèi)墻（西）總冷負(fù)荷（w)265101193傳熱系數(shù)(W/(㎡·K))1.763.351.76面積(㎡）25.084.215.2twp31.231.231.2tn262626Δtls5554)人體冷負(fù)荷人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負(fù)荷Qτ，按下式計算： Qτ=φnq1Xτ-τ公式STYLEREF1\s2–SEQ公式\*ARABIC\s15式中：φ—群體系數(shù)；n—計算時刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)；q1—名成年男子小時顯熱散熱量，W；τ—計算時刻，h；τ—人員進(jìn)入空調(diào)區(qū)的時刻，h；τ-τ—從人員進(jìn)入空調(diào)區(qū)的時刻算起到計算時刻的持續(xù)時間，h；Xτ-τ—τ-τ時刻人體顯熱散熱的冷負(fù)荷系數(shù)。計算結(jié)果見表2-5時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00群集系數(shù)0.89人體人數(shù)13顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)0.14成人顯熱量（w）63636363636363636363636363顯熱冷負(fù)荷106220360422444458468477484491496502477表2-5人體顯熱冷負(fù)荷5）燈光冷負(fù)荷照明設(shè)備散熱形成的計算時刻冷負(fù)荷Qτ，按下式計算：鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)區(qū)之內(nèi)的熒光燈 Qτ=1.2n1NXτ-τSTYLEREF1\s2–6式中:N—照明設(shè)備的安裝功率，W；n1—同時使用系數(shù)，τ-τ—從開燈時刻算起到計算時刻的時間，h；Xτ-τ—τ-τ時刻燈具散熱的冷負(fù)荷系數(shù)。計算結(jié)果見表2-6。表2-6燈光冷負(fù)荷時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00n11111111111111N736.56Xτ-τ0.30.650.850.920.890.860.930.991.011.030.760.540.35總冷負(fù)荷2224756266766566356857307477595623972596）設(shè)備冷負(fù)荷熱設(shè)備及熱表面散熱形成的計算時刻冷負(fù)荷Qτ，按下式計算： STYLEREF1\s2–7式中：τ—熱源投入使用的時刻，h；τ-τ—從熱源投入使用的時刻算起到計算時刻的持續(xù)時間，ｈ；qs—熱源的實際散熱量，W。--τ-τ時間設(shè)備、器具散熱的冷負(fù)荷系數(shù)，查《民用建筑空調(diào)設(shè)計》表2-59。電子設(shè)備：空調(diào)區(qū)電器設(shè)備的散熱量按下式計算：式中A--空調(diào)區(qū)面積，；--電器設(shè)備的功率密度，W/，查《民用建筑空調(diào)設(shè)計》表2-61；計算結(jié)果見表2-7表2-7設(shè)備冷負(fù)荷時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0020A81.84qs1636.8Xτ-τ0.290.550.590.60.370.350.580.610.620.630.290.250.08總冷負(fù)荷4719079689896105719571004101810274674031267）滲透空氣顯熱冷負(fù)荷室內(nèi)保持正壓，滲透空氣顯熱冷負(fù)荷為08）散濕量與潛熱冷負(fù)荷a)人體散濕量按下式計算 Dτ=0.001φnτgSTYLEREF1\s2–8式中:D—散濕量，kg/h；φ—群體系數(shù);nτ—計算時刻空調(diào)區(qū)的總?cè)藬?shù)；g—一名成年男子的小時散濕量，g/h。b)人體散濕形成的潛熱冷負(fù)荷Qτ(W)，按下式計算： STYLEREF1\s2–SEQ公式\*ARABIC\s19式中:q2—一名成年男子小時潛熱散熱量，W。計算結(jié)果見表2-8。表2-8人體潛熱冷負(fù)荷時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00群集系數(shù)0.89人體人數(shù)13成人潛熱量（w）45454545454545454545454545潛熱冷負(fù)荷（w）10622036042244445846847748449149650247710）5001房間各分項逐時冷負(fù)荷匯總見表2-9，人體散濕量見表2-10。表2-95001各分項逐時冷負(fù)荷匯總表時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00人體204466753815837851861870877884890895821設(shè)備471907968989610571957100410181027467403126燈光222475626676656635685730747759562397259外墻（南）81777471686768707378838893內(nèi)墻（北）265265265265265265265265265265265265265外窗（南）582762989125414651560151613661078977838651539玻璃幕墻（西）12511571181019852101304545535835629659214465896761內(nèi)墻（西）193193193193193193193193193193193193193內(nèi)門101101101101101101101101101101101101101總冷負(fù)荷3371481657796349629772889199104341064810204786438893158表2-105001人體散濕量時刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00濕負(fù)荷0.1490.3710.5940.5940.5940.5940.5940.5940.5940.5940.5940.5940.52由表2-9可知，5001房間的最大室內(nèi)冷負(fù)荷在16：00，冷負(fù)荷為10648W；由表2-10可知，5001房間的最大室內(nèi)濕負(fù)荷出現(xiàn)16：00，濕負(fù)荷為0.594kg/h。2.2冬季熱負(fù)荷計算2.2.1熱負(fù)荷計算依據(jù)冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量，計算如下：(2-10)式中--冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量，W；--冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量，W；--冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量修正值，W；--圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，W/(m2?℃)；外墻=0.71W/(m2?℃)；屋面=0.65W∕（m2?℃）；外窗=3.11W∕（m2?℃）；--圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積，m2；--冬季室內(nèi)計算溫度，℃；商場=18℃；辦公室=20℃；--冬季空調(diào)室外計算溫度，℃；=-4.3℃；--圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差修正系數(shù)；--朝向修正率；北向、東北向、西北向均取0，東、西方向均取-5%，東南、西南方向均取-10%~-15%，南向取-15%~-25%；--風(fēng)力附加耗熱量修正率；--高度附加率；超過4m每增加1m附加2%；但最大附加率不超過15%。以房間5001為例，熱負(fù)荷計算結(jié)果如表2-11。表2-115001辦公室熱負(fù)荷圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)室內(nèi)計算溫度室外計算溫度溫差溫差修正系數(shù)基本耗熱量耗熱量修正熱負(fù)荷名稱面積KtRtoto-tRQ朝向修正修正值W5001南外墻13.560.7120-4.124.11.0232-0.150.85197.2西玻璃幕墻30.153.1120-4.124.11.02259-0.050.952146.1南外窗11.523.1120-4.124.11.0863.4-0.150.85733.89北內(nèi)墻25.081.7620-4.124.10.774401744北內(nèi)門4.23.3520-4.124.10.723701237西內(nèi)墻15.21.7620-4.124.10.7451.3-0.050.95428.72.3新風(fēng)負(fù)荷2.3.1新風(fēng)量的確定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的新風(fēng)量，應(yīng)符合下列規(guī)定：保證人員衛(wèi)生要求所需的新風(fēng)量，以及保持室內(nèi)正壓和補償排風(fēng)所需風(fēng)量；取二者中較大值。各功能房間的設(shè)計新風(fēng)量值見REF_Ref477334593\h表格212。表2-12各房間設(shè)計新風(fēng)量房間名稱人均新風(fēng)量（m3/人）辦公室30物業(yè)用房30商場20咖啡廳20以5001辦公室為例，計算房間新風(fēng)量衛(wèi)生要求：新風(fēng)量L=30x81.84x0.1=368.3m3正壓要求：房間換氣次數(shù)取1次/h，新風(fēng)量L=1x81.84x3=245.52m3，補償排風(fēng)量0。取新風(fēng)量368.3m3其他各房間新風(fēng)量確定方法同上，各房間新風(fēng)量的確定值見表2-13表2-13各房間新風(fēng)量的確定房間名稱維持正壓風(fēng)量衛(wèi)生要求風(fēng)量新風(fēng)量（m3/h）體積換氣次數(shù)新風(fēng)量機械排風(fēng)G1人數(shù)人均新風(fēng)量G21001[商場]4743147430474335020700970091002[商場]3280.513280.503280.524220484848481003[商場]844184408446320126012601004[咖啡廳]982.41982.40982.47720152815281005[辦公大堂]1198.311198.301198.327307991198.3 1006[商業(yè)]115811158011588620171217111007[消防控制室]25012500250230602501008[電梯間]143.61143.60143.6930270270一層匯總175362001[商場]5012150120501242320846584652002[商場]5202.415202.405202.438420768876882003[商場]5401540054040207987982004[商場]2485124850248518420367236722005[電梯間]143.641143.640143.64920270270二層匯總208933001[商場]5012150120501237020740074003002[商場]5202.415202.405202.438520770077003003[商場]3843138430384328420568056803004[電梯廳]143.61143.60143.6930270270三層匯總210504001[物業(yè)用房]706.81706.80706.828308408404002-4005[辦公室]198119801988302402404006[辦公室]3111311031112303603604007[辦公室]152115201526301801804008[辦公室]152115201526301801804009[辦公室]1911191019183024024040010[物業(yè)用房]3141314031412303603604011[電梯廳]121.31121.30121.3530150150四層匯總31705-18001[辦公室]3111311031113303903905-18002-7[辦公室]198119801988302402405-18008[辦公室]310.91310.90310.913303903905-18009[辦公室]151.61151.60151.66301801805-18010[辦公室]151.61151.60151.66301801805-18011[辦公室]191.31191.30191.38302402405-18012[辦公室]314.11314.10314.113303903905-18013[電梯廳]121.31121.30121.3630180180五~十八層匯總3066019-20001[辦公室]31113110311133039039019-20002-7辦公室1981198019883024024019-20008[辦公室]310.91310.90310.9133039039019-20009[辦公室]303.21303.20303.2123036036019-20010[辦公室]176.21176.20176.283024024019-20011[辦公室]246.21246.20246.273029029019-20012[電梯廳]121.31121.30121.3630180180十九~二十層匯總65802.3.2空調(diào)新風(fēng)負(fù)荷1）夏季新風(fēng)冷負(fù)荷 （kW）公式STYLEREF1\s2–11其中：Q新s——夏季新風(fēng)冷負(fù)荷，kW；Gw——新風(fēng)量，kg/s；hW——室外空氣的焓值，kJ/kg；hN——室內(nèi)空氣的焓值，kJ/kg。以房間5001為例計算新風(fēng)冷負(fù)荷,5001新風(fēng)量為390m3/h,即0.13kg/s,室外空氣焓值為90.7kJ/kg，室內(nèi)空氣焓值為58.8kJ/kg。Q=0.13x(90.7-58.8)=41.47kw=4147w。其他房間計算方法同上，結(jié)果見表2-14。表2-14各房間新風(fēng)負(fù)荷的計算房間名稱室內(nèi)參數(shù)室外參數(shù)新風(fēng)量m3/h新風(fēng)冷負(fù)荷wtgΦhtgtsh1001[商場]266058.834.828.190.77009548711002[商場]266058.834.828.190.74848379521003[商場]266058.834.828.190.7126097651004[咖啡廳]266058.834.828.190.71528119631005[辦公大堂]266058.834.828.190.71198.37426 1006[商業(yè)]266058.834.828.190.71711133961007[消防控制室]266058.834.828.190.725013021008[電梯間]266058.834.828.190.72707502001[商場]266058.834.828.190.78465662702002[商場]266058.834.828.190.77688601862003[商場]266058.834.828.190.779862472004[商場]266058.834.828.190.73672287482005[電梯間]266058.834.828.190.727022493001[商場]266058.834.828.190.77400579873002[商場]266058.834.828.190.77700601863003[商場]266058.834.828.190.75680444543004[電梯廳]266058.834.828.190.727022494001[物業(yè)用房]266058.834.828.190.784079974002-4005[辦公室]266058.834.828.190.724022394006[辦公室]266058.834.828.190.736035194007[辦公室]266058.834.828.190.718017154008[辦公室]266058.834.828.190.718017154009[辦公室]266058.834.828.190.724021654010[物業(yè)用房]266058.834.828.190.736035544011[電梯廳]266058.834.828.190.715013725-18001[辦公室]266058.834.828.190.739035195-18002-7[辦公室]266058.834.828.190.724022395-18008[辦公室]266058.834.828.190.739035195-18009[辦公室]266058.834.828.190.718017155-18010[辦公室]266058.834.828.190.718017155-18011[辦公室]266058.834.828.190.724021655-18012[辦公室]266058.834.828.190.739035545-18013[電梯廳]266058.834.828.190.718091519-20001[辦公室]266058.834.828.190.7390351919-20002-7辦公室266058.834.828.190.7240223919-20008[辦公室]266058.834.828.190.7390351919-20009[辦公室]266058.834.828.190.7360343119-20010[辦公室]266058.834.828.190.7240216519-20011[辦公室]266058.834.828.190.7290278619-20012[電梯廳]266058.834.828.190.71809152.4各房間冷熱負(fù)荷匯總各房間冷熱負(fù)荷匯總見附錄1，23.空調(diào)系統(tǒng)的選擇3.1空調(diào)系統(tǒng)的劃分3.11空調(diào)系統(tǒng)的分類空調(diào)系統(tǒng)的分類見表3-13.12空調(diào)系統(tǒng)的選擇本設(shè)計一至三層為商業(yè)區(qū)，大空間范圍，人員密集，選用全空氣系統(tǒng)，其設(shè)備簡單，節(jié)省初投資，可實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行，經(jīng)濟性好；五至二十層為辦公區(qū)，各房間相對規(guī)則，互不聯(lián)系，為保證各房間可以獨立控制，故選擇風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計計算4.1全空氣系統(tǒng)的設(shè)計計算4.11送風(fēng)狀態(tài)點及送風(fēng)量的確定本建筑一至三層為全空氣系統(tǒng)，采用露點送風(fēng)。現(xiàn)以商場1001為例，計算如下室外狀態(tài)參數(shù)，，，；室內(nèi)狀態(tài)參數(shù)，，，；（1）根據(jù)，，在h-d圖上標(biāo)出室內(nèi)狀態(tài)點N；（2）根據(jù)逐時冷負(fù)荷匯總得出的空調(diào)房間最大時刻全熱冷負(fù)荷Q=92888W和對應(yīng)的濕負(fù)荷W=48.33kg/h，求出熱濕比ε=Q/W=6920kJ/kg，再通過N點畫出過程線；（3）采用露點送風(fēng)，熱濕比線與相對濕度Φ=90%的交點即為送風(fēng)狀態(tài)點L。圖4-1全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)空氣處理焓濕圖（4）查h-d圖可以得到=59.2kJ/kg,=43.4kJ/kg，送風(fēng)量計算如下：其中新風(fēng)量為GW=7009m3/h。新風(fēng)比為7009/20771=31.76%根據(jù)室外參數(shù)=34.8℃，=28.1℃，在h-d圖上確定室外狀態(tài)點W，查=90.7kJ/kg。（6）確定混合空氣狀態(tài)點C。得=69.28kJ/kg計算空調(diào)器所承擔(dān)的冷量，如下所示：校核換氣次數(shù)N=20771/3/1054=6.6次/h(9)校核送風(fēng)溫差根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50736-2012），在送風(fēng)口高度小于5m時，舒適性空調(diào)的送風(fēng)溫差應(yīng)在5~10℃內(nèi)。1001商業(yè)區(qū)送風(fēng)狀態(tài)點的溫度為18.3℃，室內(nèi)計算溫度為26℃，因此送風(fēng)溫差為7.7℃，滿足要求。冬季送風(fēng)量可由夏季送風(fēng)量校核確定，看其是否滿足要求。其他房間的送風(fēng)量和空調(diào)器所承擔(dān)的冷量計算方法同上，計算結(jié)果見表4-1。4.1.2全空氣系統(tǒng)處理機組的選型以1001商業(yè)為例，采用開利吊頂式空氣處理機組DBFP系列，根據(jù)所計算冷量選擇，校核風(fēng)量滿足5次換氣次數(shù)的要求即可，考慮到建筑特點，1001商業(yè)新回風(fēng)單獨處理，選擇兩臺DBFP4處理新風(fēng)，三臺DBFP5處理回風(fēng)。可提供冷量2x54.3+28.9x3=195.3kw,送風(fēng)量23000m3/h。校核換氣次數(shù)23000/1054/3=7.2次/h,滿足要求。其它房間的機組選擇見下表4-1表4-1各房間空氣處理機組的選擇房間風(fēng)量G（m3/h)冷量kW機組1001商場22071169.2DBFP6一臺，DBFP5兩臺，DBFP4兩臺1002商場17140116DBFP5一臺，DBFP6一臺，DBFP4兩臺1003商場300028.1DBFP5一臺1004咖啡廳428138.6DBFP6一臺1005辦公大堂778326.86DBFP8一臺1007電梯間18786.51006商場1354858.65DBFP10一臺2001商場15697163.1DBFP5三臺，DBFP4兩臺2002商場18141106DBFP5三臺，DBFP4三臺2003商場439127DBFP6一臺2005電梯廳9755.7DBFP6一臺，DBFP8一臺2004商場1414598空氣處理機組的性能參數(shù)見下表4-2表4-2空氣處理機組的性能參數(shù)表機組型號DBFP10DBFP8DBFP6DBFP5DBFP4額定風(fēng)量m3/h100008000600050004000尺寸mm1970×1413×5951710×1413×5952044×986×5001752×986×5001458x986x500機組全壓Pa180175240300260回風(fēng)工況供冷量kw59.646.934.528.922.3供熱量kw113.289.165.654.842.4新風(fēng)工況供冷量kw130105.377.165.954.3供熱量kw141.7114.88471.859.2回風(fēng)工況水量T/h10.318.115.975.013.88水阻KPa4640.642.63524.6新風(fēng)工況水量T/h13.9812.5811.049.449.44水阻KPa71.556.764.155.741.24.2風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計計算新風(fēng)冷負(fù)荷和部分濕負(fù)荷由新風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)，室內(nèi)冷，濕負(fù)荷和新風(fēng)部分濕負(fù)荷由風(fēng)機盤管承擔(dān)，即圖4-2的處理過程，新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣的等焓線。圖4-2風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)處理過程以5001辦公室為例,計算如下:室外狀態(tài)參數(shù)，，，；室內(nèi)狀態(tài)參數(shù)，，，；（1）計算熱濕比ε：（2）確定送風(fēng)量： 過N點作線與=90%相交，交點為送風(fēng)狀態(tài)點S：，，；（3）確定風(fēng)機盤管的風(fēng)量：該房間的新風(fēng)量=368.3m3/h風(fēng)機盤管風(fēng)量為連接L,S并延長至M，M為風(fēng)機盤管的出風(fēng)狀態(tài)點，使,得風(fēng)機盤管的冷量考慮風(fēng)機盤管是冷熱兩用,在長時間使用后會結(jié)垢導(dǎo)致?lián)Q熱性能的下降，故附加乘以1.4的修正系數(shù)。因此，Q=10.64×1.4=14.896W。5001室，根據(jù)房間大小尺寸預(yù)布置2臺風(fēng)機盤管，每臺承擔(dān)冷量7.448kW，風(fēng)量1060。根據(jù)風(fēng)量冷量，滿足換氣次數(shù)的要求，選擇2臺開利42CE風(fēng)機盤管3排管型號008。其它房間如上計算，各房間風(fēng)機盤管型號，列表如下表4-3各房間風(fēng)機盤管型號房間全冷量修正系數(shù)修正后冷負(fù)荷選型臺數(shù)每臺中檔風(fēng)量每臺中檔冷量水流量水阻力機外余壓WWm3/hWL/minKPaPa4001[物業(yè)用房]129801.418172FP-0131060825023.535304002-5[辦公室]26851.43759FP-02182052301540304006[辦公室]65051.49107FP-02282052301540304007[辦公室]49521.46932.8FP-0111060825023.535304008[辦公室]25451.43563FP-02182052301540304009[辦公室]34761.44866.4FP-021820523015403040010[物業(yè)用房]101131.414158.2FP-0121060825023.5353040011[電梯廳]25371.43551.8FP-02182052301540305-18001[辦公室]106481.414907.2FP-0111060825023.535305-18002-7[辦公室]26181.43665.2FP-02182052301540305-18008[辦公室]63991.48958.6FP-01FP-021110608208250523023.515354030305-18009[辦公室]49251.46895FP-0111060825023.535305-18010[辦公室]24941.43491.6FP-02182052301540305-18011[辦公室]33881.44743.2FP-02182052301540305-18012[辦公室]111721.415640.8FP-0121060825023.535305-18013[電梯間]19891.42784.6FP-021820523015403019-20001[辦公室]143491.420088.6FP-0121060825023.5353019-20002-7[辦公室]28201.43948FP-021820523015403019-20008[辦公室]142681.419975.2FP-01FP-021110608208250523023.5153540303019-20009[辦公室]97221.413610.8FP-01FP-021110608208250523023.5153540303019-20010[辦公室]34201.44788FP-021820523015403019-20011[辦公室]108081.415131.2FP-0121060825023.5353019-20012[辦公室]17341.42427.6FP-0218205230154030注：FP-01指開利42CE風(fēng)機盤管3排管008，F(xiàn)P-02指開利42CE風(fēng)機盤管2排管006.4.2.2新風(fēng)機組的選型以四層為例，新風(fēng)量為3244m3/h,新風(fēng)負(fù)荷30994w,選用開利吊頂式空氣處理機組DBFP4.性能參數(shù)見表4-4.表4-4新風(fēng)機組的性能參數(shù)機組型號送風(fēng)量m3/h供冷量kw供熱量kw機組余壓Pa水量T/h水阻kPa尺寸mmDBFP4400054.359.22609.4441.21752x986x380經(jīng)計算，5-20層新風(fēng)機組均選用DBFP4。4.3風(fēng)管系統(tǒng)的壓力損失校核4.3.1全空氣系統(tǒng)風(fēng)管的壓力損失校核以1001商業(yè)區(qū)吊頂式空氣處理機組為DBFP5的管路為例，進(jìn)行壓力損失校核送風(fēng)管路系統(tǒng)圖如下。圖4-3DBFP5型號送風(fēng)管軸測圖選擇風(fēng)管最不利路，進(jìn)行編號為1-2-3-4.假定風(fēng)速，確定管徑，得出實際風(fēng)速，計算沿程阻力和局部阻力。列表如下：表4-5風(fēng)管水力計算表管段編號風(fēng)量m3/h管長m假定流速m/s截面尺寸m2風(fēng)管尺寸mm實際流速m/s單位摩阻Pa/m沿程摩擦阻力Pa局部阻力Z(Pa)沿程阻力+局部阻力150005.960.23800x3205.430.613.677.8481.44225008.260.16630x2005.511.038.4538.2646.71312502.2540.09500x2003.470.440.9915.1616.1546252.2530.06320x1603.390.611.3713.7815.15最不利管路總阻力（Pa）159.45表4-6一層風(fēng)管局部阻力詳表管段編號局部阻力部件個數(shù)ξ∑ξ(Pa)對應(yīng)流速v/m動壓ρv2/2局部阻力Z（Pa）1對開多頁調(diào)節(jié)閥10.34.45.4317.6977.84合流三通12漸縮10.1直流四通122分流三通122.15.5118.2238.26漸縮10.13分流三通122.13.477.2215.16漸縮10.14彎頭1223.396.8913.78經(jīng)校驗：計算最不利管路得出沿程和局部的總壓降159.45Pa小于DBFP5型號余壓300pa，故滿足空調(diào)器的余壓要求。其他型號校核如上，均滿足要求。4.3.2風(fēng)機盤管系統(tǒng)風(fēng)管的壓力損失以四層新風(fēng)機組DBFP4為例圖4-2DBFP4I型號送風(fēng)管軸測圖選出風(fēng)管最不利路1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11，對風(fēng)管進(jìn)行編號，假定風(fēng)速，確定管徑，得出實際風(fēng)速，計算沿程阻力和局部阻力。列表如下：表4-8四層新風(fēng)管路阻力計算表管段編號風(fēng)量m3/h管長m假定流速m/s截面尺寸m2風(fēng)管尺寸mm實際流速m/s單位摩阻Pa/m沿程摩擦阻力Pa局部阻力Z(Pa)沿程阻力+局部阻力140003.1260.19800x2505.560.792.4537.0839.53235751.6250.20800x2504.970.631.0214.8215.84326703.550.15630x2504.710.622.1714.6416.81423657.7150.13500x2505.260.846.4816.623.08521402.3750.12500x2504.710.691.6414.6416.28618352.150.10400x2505.10.871.8317.1618.99715306.3550.09400x2005.311.127.1133.840.91812251.9750.07320x2005.321.242.4433.836.2499204.4550.05320x1605.01.315.833035.83103503.6640.02250x1203.240.782.8512.615.45113505.9340.02250x1203.240.784.6312.617.23最不利管路總阻力（Pa）276.19表4-9四層新風(fēng)管路局部阻力詳表管段編號局部阻力部件個數(shù)ξ∑ξ(Pa)對應(yīng)流速v/m動壓ρv2/2局部阻力Z（Pa）1對開多頁調(diào)節(jié)閥1125.5618.5437.08直流三通112直流三通1114.9714.8214.823直流三通111.14.7113.3114.64漸縮10.14直流三通1115.2616.616.65直流三通111.14.7113.3114.64漸縮10.16直流三通111.15.115.617.16漸縮10.17直流三通1125.3116.933.8漸縮118直流三通1125.3216.933.8漸縮119直流三通1125.01530漸縮1110彎頭1223.246.312.611彎頭1223.246.312.6經(jīng)校驗：計算最不利管路得出沿程和局部的總壓降為276.19Pa，小于DBFP4I型號所列機外余壓342Pa，故滿足空調(diào)器的余壓要求。其他型號校核如上，均滿足要求。5.冷熱源的選擇確定5.1概況本工程為南京某商業(yè)廣場暖通設(shè)計，總冷負(fù)荷為2435kw，總熱負(fù)荷為2037kw。5.2系統(tǒng)所需供冷量根據(jù)民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50736-2012），8.2.2電動壓縮式冷水機組的總裝機容量，應(yīng)根據(jù)計算的空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷值直接選定，不另做附加。所以Q=2435KW。5.3冷熱源系統(tǒng)方案的比較根據(jù)負(fù)荷要求和環(huán)境條件，選取空氣源熱泵的VRV系統(tǒng)、冷水機組加鍋爐、地源熱泵系統(tǒng)，方案比較見表5-1本設(shè)計為大型商業(yè)建筑，不適合使用控制復(fù)雜的空氣源熱泵的VRV系統(tǒng)，通過大量工程經(jīng)驗，我們發(fā)現(xiàn)冷水機組加熱水鍋爐，初投資最低，但機房占地面積大，后期管理不便，運行費用較高。而地源熱泵系統(tǒng)雖初投資較大，但后期運行管理可靠，費用低，節(jié)能環(huán)保綜合效益最大，國家政策支持，因此，我們選擇地源熱泵機組。5.4地源熱泵機組的選擇根據(jù)建筑所需供冷量Q=2435KW選擇兩臺海爾水冷半封螺桿型地源熱泵冷水機組LSBLGR1320D.性能參數(shù)見下表5-3。表5-3：LSBLGR1320D螺桿型性能參數(shù)型號制冷量kW制熱量kW壓縮機型式蒸發(fā)器進(jìn)水溫度℃出水溫度℃流量m3/h臺數(shù)進(jìn)口口徑mm壓頭損失kPa制冷制熱LSBLGR1320D13201484半封閉螺桿機127227123120065冷凝器電機進(jìn)水溫度℃出水溫度℃流量m3/h臺數(shù)進(jìn)口口徑mm壓頭損失kPa最大運行電流A輸入功率KW制冷制熱制冷制熱3237109212120065704197336冷媒重量外形尺寸R22充入量Kg機組運行重量Kg機組吊裝重量Kg長度mm寬度mm高度mm250628058004700180019005.5所選地源熱泵裝機總?cè)萘康男：烁鶕?jù)民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50736-2012）規(guī)定：電動壓縮式冷水機組的總裝機容量，應(yīng)由計算的空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷值直接選定，不再作附加；在設(shè)計條件下，當(dāng)機組的規(guī)格不符合計算冷負(fù)荷所要求時，所選機組的總裝機容量與計算冷負(fù)荷的比值應(yīng)不得超過1.1。本工程每臺機組承擔(dān)空調(diào)冷負(fù)荷1250kW，單機制冷量1320kW，則<1.1，滿足條文相關(guān)規(guī)定。6.氣流組織的設(shè)計6.1氣流組織的基本要求氣流組織，即空氣分布，是工程設(shè)計者所需考慮的重要因素，要組織空氣合理的流動，均勻消除房間內(nèi)的余熱和余濕。其基本要求見表6-1。6.2空調(diào)送風(fēng)口與回風(fēng)口6.2.1送風(fēng)口1.送風(fēng)口形式：1）散流器送風(fēng)口：圓形、方型散流器，圓盤型散流器，流線型散流器；2）側(cè)送風(fēng)口：單層百葉送風(fēng)口，雙層百葉送風(fēng)口，條縫型百葉送風(fēng)口，格柵送風(fēng)口3）噴射式送風(fēng)口：圓形噴口，矩形噴口，球形旋轉(zhuǎn)噴口；本設(shè)計考慮營造良好的氣流組織形式，選用方形散流器送風(fēng)口。6.2.2回風(fēng)口1.回風(fēng)口的布置1）回風(fēng)口的位置對于房間的氣流流型影響很小，故除高大空間和有較大區(qū)域溫差要求的房間外，一般可一側(cè)布置回風(fēng)口。2）射流區(qū)內(nèi)不應(yīng)該設(shè)置回風(fēng)口。側(cè)送方式的回風(fēng)口設(shè)置在同側(cè)下方。3）為減少高大空間的余熱量，宜在空間上部設(shè)置排風(fēng)口或回風(fēng)口。4）有走廊的空調(diào)房間，可在走廊端布置回風(fēng)口集中回風(fēng)；而在房間內(nèi)，可設(shè)置可調(diào)百葉風(fēng)口在與走廊鄰接的門或內(nèi)墻下側(cè)。回風(fēng)口的風(fēng)速回風(fēng)口的風(fēng)速見表6-2表6-2回風(fēng)口風(fēng)速表回風(fēng)口位置最大吸風(fēng)速度(m/s)房間上部≤4.0房間下部不靠近人經(jīng)常停留地點≤3.0靠近人經(jīng)常停留地點≤1.53回風(fēng)口形式有單雙層百葉風(fēng)口、固定格柵風(fēng)口、網(wǎng)板風(fēng)口等本工程主要選用雙層百葉風(fēng)口。6.3氣流分布形式的選擇⑴一至三層為大空間商業(yè)區(qū)：采用全空氣系統(tǒng)，氣流組織采用上送上回，方形散流器頂送風(fēng)，雙層百葉回風(fēng)口上回風(fēng)；⑵五至二十層為標(biāo)準(zhǔn)辦公區(qū)：采用風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)，氣流組織采用上送上回，選用帶回風(fēng)箱余壓型風(fēng)機盤管，方形散流器頂送風(fēng)，回風(fēng)口采用帶過濾網(wǎng)的格柵風(fēng)口。6.4送回風(fēng)口的選擇計算6.4.1散流器的選擇計算：以1001商場的 一臺DBFP5吊頂式空氣處理為例，布置和選擇方形散流器的個數(shù)、尺寸和型號。DBFP5吊頂式空氣處理機組送風(fēng)量為5000m3/h。1）布置散流器。本支路兩個散流器之間間距4.5m，共布置了8個散流器，每個風(fēng)口的送風(fēng)量為625m3/h，詳見設(shè)計施工圖紙。2）初選散流器。選用方型散流器，頸部尺寸300×300mm。則頸部面積為0.3×0.3=0.09m2,頸部風(fēng)速為散流器實際出口面積約為頸部面積的90%，即A=0.09×0.9=0.081m2散流器出口風(fēng)速Vs=1.92/0.9=2.13m/s3）計算射流末端速度為0.5m/s的射程（6-1）式中--以散流器中心為起點的射流水平距離，m；--在X處的最大風(fēng)量，m/s；--散流器出口風(fēng)速，m/s；--平送射流原點與散流器中心的距離，多層錐面散流器取0.07m;--散流器的有效面積，m2；--系數(shù)，多層錐面散流器為1.4。4）計算室內(nèi)平均速度（6-2）式中L--射流服務(wù)區(qū)邊長，m;H--房間凈高，m;r--射流射程與邊長之比，因此rL即為射程夏季送冷風(fēng),則室內(nèi)平均速度應(yīng)增加20%，則為0.205m/s；冬季送熱風(fēng)時,平均風(fēng)速應(yīng)減少20%，則為0.137m/s因冬季不應(yīng)大于0.2，夏季不應(yīng)大于0.3，符合要求。其他各空調(diào)區(qū)域散流器選擇、校核同上。詳細(xì)情況見施工圖紙。⑵回風(fēng)口的選擇計算以1001商場一支路為例，總回風(fēng)量5000m3/h，以1001商場的 一臺DBFP5吊頂式空氣處理為例，采用吊頂式回風(fēng)，于新回風(fēng)混合箱下部開取單層百葉回風(fēng)口抽吸吊頂里的空氣，吊頂上設(shè)置雙層百葉風(fēng)口進(jìn)行房間回風(fēng)，回風(fēng)量5000x0.68=3400m3/h,回風(fēng)口設(shè)置一個，大小為1000mmX250mm,校核回風(fēng)速度為3400/3600/0.25=3.69m/s＜4m/s，滿足要求。其他各空調(diào)區(qū)域回風(fēng)口選擇、校核同上。詳細(xì)情況見施工圖紙。7.空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計計算7.１空調(diào)水系統(tǒng)的確定7.1.1空調(diào)水系統(tǒng)的劃分本工程一至三層為商業(yè)區(qū)，采用全空氣系統(tǒng)；五至二十層為辦公區(qū)，采用風(fēng)機盤管加獨立的新風(fēng)系統(tǒng)?？紤]將新風(fēng)機與風(fēng)機盤管水系統(tǒng)分開布置。因此，本設(shè)計共劃分為三個水系統(tǒng)，一至三層為一個水系統(tǒng)，為各吊頂式空調(diào)機組提供冷凍水；五至二十層新風(fēng)機組和一至三層部分吊頂式空調(diào)器為一個水系統(tǒng)，五至二十層風(fēng)機盤管為一個水系統(tǒng)。7.1.2空調(diào)水系統(tǒng)的形式空調(diào)水系統(tǒng)的主要形式見下圖7-1。圖7-1空調(diào)水系統(tǒng)主要形式，7.2冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計7.2.1分水器后水系統(tǒng)的設(shè)計本工程冷凍水系統(tǒng)1-3層采用異程式系統(tǒng)，5-20層采用水平同程，垂直同程式系統(tǒng)。1.確定新風(fēng)機最不利環(huán)路為分水器供給20層的新風(fēng)機系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用垂直同程。水路示意圖如下：圖7-2最不利新風(fēng)機水路水管水力計算結(jié)果見表7-1表7-1水管水力計算編號流量kg/h管徑管長mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)1127550150331.88525081314.5799616127211134815051.6461928640.1135999310018015051.4811567030.1110813489011.715041.3161244720.187558583679.712541.75427110280.11541182678433.712541.6442389060.11351041773187.712541.5342087920.1118909867941.712541.4241806850.1101787962695.712541.3141545860.1866731057449.712541.2041304950.1725671152203.712541.0941084110.1604711246957.710041.5032629940.111311071341711.710041.3352087900.1898791436465.710041.1671606090.1686771531219.7100411194510.1505011625973.78041.44234213000.110414041720727.78041.1512218400.1669061815481.77041.20429911380.17312101910235.77040.7961355130.132545205125.65040.6561294902431921215125.650220.6561292836817234559225125.650220.6561292836102154498923127550150139.71.885250349254710742032總損失83857pa查開利吊頂式空氣處理機組，DBFP4的水力損失為24.6kpa,所以新風(fēng)機最不利環(huán)路的總損失為83.9+24.6=108.5Kpa。確定風(fēng)機盤管系統(tǒng)的最不利環(huán)路為20層最末端的風(fēng)盤供回水，該系統(tǒng)采用水平和垂直同程，如下圖所示圖7-2最不利風(fēng)機盤管水路水力計算結(jié)果見表7-2表7-2水管水力計算編號流量m^3/h管徑管長mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)11551756722151429957816221152155175522159680.117411413155175522159680.117411414155175422158170.11749915146175421927300.115588461371504228910960.120613027128150422539600.117911408119150422198330.11559889110150421887150.113384710101150411596060.11127171192150411335050.19359812831254226810170.115211691374125422148140.112193514651254116763309372615561254112547506954416471004226510050114112017381004117666707574218291004110539804444119208041211802063865201070411405330335662110701113313326537862297021111249026275238702191176021197247504126311030451148257502120533803537326650311553860264122745021901970152122834001153670188629132208414121572993013220841412157299311070181133236126222983321551751402215300395781637855總損失83897pa查開利風(fēng)機盤管，3排管008的水力損失為35kpa,所以風(fēng)機盤管最不利環(huán)路的總損失為83.9+35=118.5Kpa。＞108.5kpa。所以分水器后的最不利環(huán)路為風(fēng)機盤管最不利環(huán)路，總阻力為118.5kpa。7.2.2分水器前冷凍水系統(tǒng)的設(shè)計圖7-3分水器前冷凍水系統(tǒng)示意圖分水器前冷凍水管路見示意圖7-3最不利環(huán)路為1-2-3-4-1，其水力計算如下表7-3表7-3分水器前冷凍水管最不利環(huán)路水力計算表序號流量(m3/h)管徑管長(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)△Pj(Pa)△Py+△Pj(Pa)1227DN20082.08225.681805.5902.752708.252454DN25012.42.57225.032790.31395.154185.453454DN25012.22.57225.032745.31372.654117.954454DN2508.52.57225.681918.28959.142877.425227DN200132.08225.032925.41462.74388.1總損失18277.177.3冷凍水泵的選擇冷凍泵臺數(shù)宜按地源機組的臺數(shù)進(jìn)行一對一匹配設(shè)計，本工程供冷供熱共用一套系統(tǒng)，故采用三臺冷凍泵，兩用一備。冷凍機房內(nèi)冷凍水管路的沿程損失為18277Pa，因冷凍機房內(nèi)管件眾多，取局部損失為沿程損失的50%，即9138.5Pa。蒸發(fā)器、分水器和集水器的阻力損失之和為105Kpa，則冷凍機房的阻力損失為：△P=18.277+9.138+105=132.4kpa。7.3.1冷凍水泵流量的確定冷凍泵的流量按地源熱泵機組蒸發(fā)器額定流量選定，并在基礎(chǔ)上附加10%的余量。本設(shè)計水泵采用母管制并聯(lián)連接，本系統(tǒng)機組連接水泵出口，可得每臺機組在制冷工況下的蒸發(fā)器的制冷水流量為227m3/h，再乘以1.1的安全系數(shù)，可得單臺冷凍泵的流量為249.7m3/h。7.3.2冷凍水泵揚程的確定冷凍泵的揚程為機組側(cè)冷凍水最不利循環(huán)管路總阻力、器件閥門儀表及分集水器的阻力、末端設(shè)備表冷器的阻力、地源熱泵機組蒸發(fā)器水側(cè)之間壓降之和。閉式系統(tǒng)的水泵揚程： H=K(hf+hd+Hm) 公式7-1式中：K——安全系數(shù)，取1.1；hf、hd——水系統(tǒng)總的局部阻力和沿程阻力損失（kPa）；Hm——設(shè)備的阻力損失；故H=1.1x(132.4+118.5)=276kpa=27.6mH2O。水泵兩用一備，并聯(lián)布置，所以單臺冷凍泵所需的揚程為27.6mH2O。7.3.3冷凍水泵的選擇根據(jù)流量249.7m3/h，揚程為27.6mH2O，選擇三臺上海凱泉臥式水泵，兩用一備，水泵型號為KQW200/320--37/4（z）,參數(shù)如下表表7-4冷凍泵性能參數(shù)表KQW200/320--37/4（z）流量（m3/h）揚程（mH2O）轉(zhuǎn)速（r/min)電機功率（kw)必需氣蝕余量（m)重量(kg)245321480374600冷凍水泵尺寸表以及尺寸圖如下表7-5冷凍水泵尺寸表型號外型尺寸安裝尺寸DNLHb2b14-doaL1B1L2B2H1A150/250-18.5/4（z）11958765872904-φ2016083043093056041650200圖7-4冷凍水泵尺寸圖7.4冷凍水系統(tǒng)分集水器的確定在空調(diào)水系統(tǒng)中，為了便于連接通向集水器，它不僅有利于各空調(diào)分區(qū)的流量分配，而且便于調(diào)節(jié)和運行管理，同時在一定各個空調(diào)分區(qū)的供水管和回水管，設(shè)置分水器和程度上也起到均壓的作用。筒身直徑：可按各個并聯(lián)接管的總流量通過筒身時的斷面流速為1.0～1.5m/s或最大接管直徑的1.5～3倍確定。筒體的長度：分、集水器的筒體長度L按接管數(shù)計算確定 L=130+L1+L2+L3+···Li+120+2h公式7-2筒體接管中心距L1；L2；L3···Li，根據(jù)接管直徑和保溫層厚度確定，一般可按下圖確定。圖7-5分、集水器接管中心距確定圖封頭和排污管的規(guī)格可通過REF_Ref481872534\h表格7-6選擇。表7-6排污管和封頭高度選擇表筒體直徑D（mm）1592192733253774265006007008009001000封頭高度h（mm）658093106119132150175200225250275排污管規(guī)格dp(mm)50100以分水器計算為例：最大接管直徑為DN250，則算出筒直徑為500mm，則選擇筒體直徑為500mm的分水器。相應(yīng)的封頭高度為150mm，排污管規(guī)格為50mm。筒體長度：接管情況：分水器總共有五根接管，分別為溫度計、冷凍水接入管（DN250）、風(fēng)機盤管系統(tǒng)總供水管（DN175）、新風(fēng)機組供水管（DN150）、吊頂式空氣處理機組供水總管（DN150）和壓力計。根據(jù)管長情況，計算筒體長度。L=130+L1+L2+L3+L4+L5其中L1=d1+120=125+120=245mmL2=d1+d2+120=125+87+120=327mmL3=d2+d3+120=87+75+120=282mmL4=d3+d4+120=270mmL5=75+120=195mm所以分水器總長為245+327+282+270+195+130=1450mm集水器：集水器的計算方法和分水器相同，只是接管中會多一根膨脹管，起到定壓作用。可求集水器長度為1450+320+50+120-270=1670mm.7.5冷凝水系統(tǒng)的設(shè)計計算各種空調(diào)設(shè)備（例如風(fēng)機盤管機組，柜式空調(diào)器，新風(fēng)機組，組合式空調(diào)箱等）在運行過程中產(chǎn)生的冷凝水，必須及時排走。排放凝結(jié)水的管路系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)注意以下各要點：風(fēng)機盤管凝結(jié)水盤的泄水支管坡度，不宜小于0.01。其他水平支干管，沿水流方向，應(yīng)保持不小于0.002的坡度，且不允許有積水部位。如受條件限制，無坡度敷設(shè)時，管內(nèi)流速不得小于0.25m/s。通常，可以據(jù)機組的冷負(fù)荷Q（KW）按下列表7-7數(shù)據(jù)近似選定冷凝水管的公稱直徑；8.地埋管系統(tǒng)8.1地埋管形式和連接方式8.1.1地埋管換熱器的形式本工程采用垂直地埋管換熱形式。垂直地埋管換熱器的形式很多，根據(jù)在垂直鉆井中布置的埋管形式的不同，垂直地埋管換熱器可分為U形埋管換熱器和套管式換熱器，本工程采用U形埋管換熱器。8.1.2地埋管換熱器的連接方式本工程地埋管采用并聯(lián)的連接方式。8.2埋管設(shè)計計算8.2.1管材和管徑地埋管換熱器應(yīng)采用化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、熱導(dǎo)率大、流動阻力小的塑料管材及管件，宜采用聚乙烯（PE80）管。管件與管材應(yīng)為相同材料。管徑(內(nèi)徑)通常為DN20～DN40mm，通常，當(dāng)管徑在DN25～DN40時，其流速為0.6～1.0m/s；當(dāng)管徑介于DN40～DN100時，其流速為1.0m/s～1.5m/s；當(dāng)管徑介于DN100～DN200時，其流速為1.5m/s～2.0m/s，并使所有管的壓降小于400Pa/m。因此，本設(shè)計中地下埋管均采用國產(chǎn)HDPE高密度聚乙烯管材，豎埋管選用管徑為DN25的管道，鉆孔直徑110mm。8.2.2地下埋管的長度計算土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵在于設(shè)計地埋管換熱器。如同所有空調(diào)系統(tǒng)一樣，最大的釋熱發(fā)生在夏季，最大的吸熱發(fā)生在冬季。采用工程概算法進(jìn)行計算。 夏季放熱量：Qc=Qo（1+eq\f(1,COPc)）公式8-1 冬季最大吸熱量：Qh=Q1（1-eq\f(1,COPh)）公式8-2式中：Qc、Qo分別為埋管夏季向土壤中的放熱量與設(shè)計總冷負(fù)荷，kW。Qh、Q1分別為埋管冬季從土壤中的吸熱量與設(shè)計總熱負(fù)荷，kW。COPc、COPh分別為設(shè)計工況下熱泵機組的制冷、制熱性能系數(shù)，無量綱，可根據(jù)產(chǎn)品樣本確定。則夏季最大釋熱量為Qc=2435×（1+1/6.7）=2798.4KW；冬季最大吸熱量為Qh=2037×（1-1/4.42）=1576KW。排取熱不平衡率（%）=（排熱量-吸熱量）/排熱量×100%=（2798.4-1576)/2798.4×100%=43.7%根據(jù)GB50736，條文8.3.4規(guī)定：當(dāng)?shù)芈窆芟到y(tǒng)最大吸熱量與最大釋熱量相差較大時，宜取其計算長度的較小的作為地埋管換熱器的長度，采用增設(shè)輔助冷（熱）源，或與其他冷熱源系統(tǒng)聯(lián)合運行的方式，以此滿足設(shè)計要求。地下埋管的長度與地溫參數(shù)、地質(zhì)及進(jìn)入熱泵機組的水溫有關(guān)。在缺乏具體數(shù)據(jù)時，可依據(jù)單U型管按每米管長換熱量40～60W/m范圍來確定。n為地埋管長度修正系數(shù)，單U為2，雙U為4.夏季取單位管長換熱量為60W/m，冬季取單位管長換熱量為45W/m，則地下埋管換熱器所需長度L：夏季：L=1000nQc/q=2798.4×1000×2/60=93280m冬季：L=1000nQh/q=1576×1000×2/44=71636m由上所述，本工程地埋管長度宜采用冬季計算的長度71636米，故本工程需要采用地埋管系統(tǒng)+地源熱泵+冷卻塔方式來平衡對土壤的排、取熱量，即采用輔助冷源——冷卻塔來保證土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運行過程中保持土壤的熱平衡。確定鉆孔間距及數(shù)目為了確定孔洞的平面布置，需要首先確定各鉆孔之間的間距。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)科研單位的實驗研究結(jié)果，單根垂直埋管對周圍土壤的熱作用半徑為2～3m，因此為了避免各管井間的熱干擾，其間距根據(jù)埋管場地面積可用情況一般可取4～6m，這也是國內(nèi)外常用的工程經(jīng)驗值。本工程取鉆孔間距為5m。鉆孔數(shù)目可根據(jù)REF_Ref482873224\hN=L/（nH） 公式8-3計算 N=L/（nH）公式8-3式中，N為鉆孔總數(shù)；H為鉆孔深度，m。其中鉆孔深度可根據(jù)REF_Ref482565845\h表格8-1設(shè)計選用，因為選擇的埋管管徑為DN32，所以取埋管深度為100m。表格8-1不同管徑埋管深度的建議值管徑/mmDN20DN25DN32DN40埋深/m30～6045～9075～15090～180鉆孔數(shù)目N=71636/(2×100)=359.8，取360個。故初步設(shè)計地埋管鉆孔360個，每個孔深100米，共15排，每排24個孔。每個鉆孔相距5m，各排鉆孔之間的距離也是5m。布置情況見圖紙。（二）地埋管換熱系統(tǒng)流量的確定采用串聯(lián)冷卻塔的復(fù)合土壤源熱泵系，地埋管換熱系統(tǒng)流量可通過下式計算： M=3.6Qc/(cP△t) 其中Qc=360x100x60=2160kw式中，M為地埋管系統(tǒng)總流量，m3/h；Qc為增加冷卻塔輔助后系統(tǒng)通過埋管向土壤中的放熱量,kW，可由全部埋管承擔(dān)時土壤的總放熱量減去冷卻塔承擔(dān)的散熱量得出；△t為設(shè)計工況y冷卻水進(jìn)出口溫差，℃，一般可取4～5℃；Cp為水的定壓質(zhì)量比熱容，4.19kj/(kg·℃)將數(shù)值代入，得M=(3.6x2160)/(4.19x5)=315.77m3/h。8.2.3地埋管換熱系統(tǒng)阻力計算本設(shè)計共有360個豎井，所以豎埋管的設(shè)計流量為315.77/360=0.877m3/h；每六排埋管總干管的水流量為315.77/4=78.94m3/h，每排干管的水流量為13.155m3/h。埋管系統(tǒng)圖如下所示：水力計算見下表8-2表8-2地埋管水力計算表水管水力計算編號流量m^3/h管徑管長mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)178.941251101.61821523624563993002365.77512551.3481497470.18983552.6210051.64729114530.1133158639.4610051.2351648190.17589426.316552.00175437680.11963964213.15565151.001189284214903332312.2786550.9341658260.143869411.4016550.8671437130.137750510.5246550.8011226080.13163969.6476550.7341025120.12653878.776550.667854230.12244587.8935050.98825512730.148132197.0165050.87920210080.1381045106.1395050.7691557730.129802115.2625050.6591145690.121590124.3854050.91830615320.1411573133.5154050.7351979870.1261014142.6383250.72623011510.1261176151.7613250.4851035170.111528160.8772550.4231145712175746170.877251100.423114125714350129211813.1556551.001189947297919271926.316552.00175437680.1196396439.4610051.2351648190.17589452.6210051.64729114530.1133158665.77512551.3481497470.18983578.941251101.618215236245639930023總阻力104821pa